機(jī)械電子工程中人工智能技術(shù)的有效運(yùn)用分析

王宇飛，郝清龍，李春風(fēng)，王文龍，張?zhí)煨?，王清?/p>

（承德石油高等專科學(xué)校 工業(yè)技術(shù)中心，河北 承德 067000）

機(jī)械電子工程中人工智能技術(shù)的有效運(yùn)用分析

王宇飛，郝清龍，李春風(fēng)，王文龍，張?zhí)煨瘢跚搴?/p>

（承德石油高等?？茖W(xué)校 工業(yè)技術(shù)中心，河北 承德 067000）

文章主要探討了機(jī)械電子工程的特點(diǎn)，在傳統(tǒng)的機(jī)械系統(tǒng)能量連接、功能連接的基礎(chǔ)上，強(qiáng)調(diào)了信息連接的作用；將人工智能整合集成的觀點(diǎn)引入到機(jī)械工程領(lǐng)域，并指出傳統(tǒng)機(jī)械系統(tǒng)改造和發(fā)展的核心，最終實(shí)現(xiàn)機(jī)械系統(tǒng)智能化。同時(shí)強(qiáng)調(diào)人工智能技術(shù)在機(jī)械電子工程中的實(shí)際應(yīng)用效果，對(duì)我國機(jī)械電子工程的智能化發(fā)展起到了促進(jìn)作用。

機(jī)械電子工程；人工智能；技術(shù)；運(yùn)用

機(jī)械電子工程學(xué)科的發(fā)展晚于傳統(tǒng)的機(jī)械工程,但是在20世紀(jì)這兩種學(xué)科已經(jīng)開始逐漸出現(xiàn)融合的趨勢(shì)。隨著信息化時(shí)代的發(fā)展，使人工智能技術(shù)得到了飛速的發(fā)展，人工智能技術(shù)在機(jī)械電子工程中的運(yùn)用也得到了廣泛的運(yùn)用，這種運(yùn)用使機(jī)械電子工程正由傳統(tǒng)的能量連接及動(dòng)能連接向信息。具體報(bào)道如下：

1 機(jī)械電子工程的介紹

機(jī)械電子工程是一門綜合學(xué)科，涵蓋了各個(gè)學(xué)科的內(nèi)容，主要以機(jī)電系統(tǒng)為代表，綜合了電子、信息、智能、管理等各種學(xué)科，使實(shí)際學(xué)工程的理論和方法得到了新的發(fā)展?，F(xiàn)階段，隨著智能技術(shù)的發(fā)展，其正朝著智能化的方向發(fā)展，機(jī)械電子工程的核心包含了計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子工程及機(jī)械工程。因此，完全可以將機(jī)械電子工程的特點(diǎn)概括為具備多技術(shù)融合。在設(shè)計(jì)中與其他的學(xué)科相聯(lián)系，同時(shí)在電子工程設(shè)計(jì)時(shí)利用多種技術(shù)、多種策略，將不同的模塊進(jìn)行組合，最終完成設(shè)計(jì)。它自身明顯的特點(diǎn)是在內(nèi)部的結(jié)構(gòu)中比較復(fù)雜，但是在性能使用中效率比較高，這就替代了傳統(tǒng)機(jī)械產(chǎn)品笨重的外形。

2 人工智能技術(shù)的分析

人工智能技術(shù)主要依靠計(jì)算機(jī)功能來實(shí)現(xiàn)，對(duì)計(jì)算機(jī)功能的進(jìn)一步深入研究與應(yīng)用得到的一種智能學(xué)科，在智能技術(shù)的使用中，主要包含控制論、信息論、心理學(xué)、神經(jīng)生物學(xué)、語言學(xué)等，也是屬于一門綜合交叉學(xué)科。人工智能可以分為不同的發(fā)展階段，在初級(jí)階段，人工智能主要的研究方向是翻譯、證明、博弈等；在挫折階段主要是以計(jì)算機(jī)視覺、自然語言理解、專家系統(tǒng)以及機(jī)器人等方面取得了比較大的成效；在第二發(fā)展階段中，其主要的發(fā)展領(lǐng)域是知識(shí)工程的應(yīng)用以及商業(yè)化的發(fā)展，在分布式人工智能、不確定推理、基礎(chǔ)常識(shí)、計(jì)算機(jī)視覺以及智能機(jī)器中得到良好的發(fā)展，但是在平穩(wěn)發(fā)展階段中，其人工智能主要是從原來的單個(gè)主體朝著分布式的主體發(fā)展而來的，其形式比較單一，因此在當(dāng)前人工智能階段主要是發(fā)展成為一項(xiàng)復(fù)雜實(shí)用的智能化技術(shù)。

3 人工智能技術(shù)在機(jī)械電子工程中的應(yīng)用

在當(dāng)前，隨著電子信息技術(shù)的不斷發(fā)展，人工智能在機(jī)械電子中模型的建立以及控制都起到了良好的作用，并且在診斷方面有了進(jìn)一步的提高。在機(jī)械電子工程發(fā)展的過程中，因?yàn)闄C(jī)械工程自身不穩(wěn)定的特點(diǎn)，導(dǎo)致了電子系統(tǒng)在輸入與輸出的關(guān)系中，存在復(fù)雜的關(guān)系。由于傳統(tǒng)方法中的信息系統(tǒng)方面具有非常精確和嚴(yán)密的特征。因此，復(fù)雜的系統(tǒng)就不能有效地完成相關(guān)的操作，而在文章通過采用人工智能在模型的控制和使用，建立了一塊比較有效的系統(tǒng)，利用模糊推理系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的建立就能夠順利地完成整個(gè)操作過程。對(duì)相關(guān)系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)的研究其主要表現(xiàn)在：模糊推理系統(tǒng)主要是通過對(duì)人腦功能的模擬來對(duì)語言的信號(hào)進(jìn)行分析；但是在研究神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，其主要是通過對(duì)人腦結(jié)構(gòu)的模擬來對(duì)數(shù)字的信號(hào)進(jìn)行詳細(xì)的分析，并且給出相應(yīng)的數(shù)值來參考。在研究這兩種方法的過程中，通過對(duì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的模式來進(jìn)行高精度連續(xù)函數(shù)的計(jì)算，最終將對(duì)機(jī)械電子系統(tǒng)進(jìn)行輸入、輸出關(guān)系的高精度描述，但是在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，對(duì)于相關(guān)的推理比較高，在模糊推理理論中主要是將二者的功能最大化的融合，最終使機(jī)械電子的信息能夠在不同的網(wǎng)絡(luò)層次中找到自己最合適的表達(dá)空間。

在非線性表達(dá)中，主要是找到合適的空間來具體的表達(dá)。這樣就增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)的非線性逼近能力，具體的方式是：對(duì)網(wǎng)絡(luò)的存貯空間進(jìn)行進(jìn)一步加大，但是這種方式不適合于解釋網(wǎng)絡(luò)的含義。另一種方法是，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的連接函數(shù)進(jìn)行增強(qiáng)。不但實(shí)現(xiàn)了語言的表達(dá)，同時(shí)也能夠利用數(shù)值方法使計(jì)算更加的精確，最終形成模糊函數(shù)。在這兩種系統(tǒng)融合使用中，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)函數(shù)能夠?qū)⒛：壿嬕?guī)則連接起來，最終為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與模糊推理的融合提供了新的方式，主要應(yīng)用于將一個(gè)具有乘積隱含算子、面積中心法解模糊法、連接函數(shù)，最終形成了推理規(guī)則。例如，在機(jī)械電子工程與人工智能技術(shù)的應(yīng)用中，以飛機(jī)動(dòng)力地面模擬系統(tǒng)控制效果為例，對(duì)兩種技術(shù)的融合進(jìn)行分析，兩種系統(tǒng)融合中時(shí)，應(yīng)用的原理是飛機(jī)動(dòng)力地面模擬系統(tǒng)。而在系統(tǒng)建立時(shí)，由一個(gè)包含了電氣、機(jī)械、液壓等技術(shù)融合為一體的綜合模型試驗(yàn)，將飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)采用液壓伺服系統(tǒng)代替，進(jìn)行飛機(jī)整機(jī)性能試驗(yàn)。在系統(tǒng)運(yùn)行后，即可獲得最終的推力。主要的工作原理表現(xiàn)，如圖1所示。

由于將這兩種系統(tǒng)進(jìn)行融合使用，因此該系統(tǒng)比較復(fù)雜，所以這就不能滿足控制方法的要求，從而要求利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)來進(jìn)行控制，最終達(dá)到專業(yè)的控制要求。故將二者相結(jié)合，共同建立了一個(gè)比較完整的飛機(jī)動(dòng)力模型。

圖1 系統(tǒng)原理圖

4 結(jié)語

通過介紹機(jī)械電子系統(tǒng)的工作原理和特點(diǎn)，并分析人工智能的方法，將人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與模糊邏輯系統(tǒng)相融合，做出了進(jìn)一步試驗(yàn)。從而得出在機(jī)械電子系統(tǒng)中，采用傳統(tǒng)機(jī)械工業(yè)進(jìn)行發(fā)展，然而在信息的傳遞下，對(duì)信息進(jìn)行處理和有效利用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，在這兩種系統(tǒng)融合使用中，人工智能方法給機(jī)械電子系統(tǒng)的信息處理提供了新的技術(shù)方法，人工智能就是各學(xué)科交叉與綜合之后的結(jié)果，人工智能與機(jī)械電子工程完美融合，這一全新領(lǐng)域的發(fā)展引領(lǐng)著世界的潮流，促進(jìn)生產(chǎn)力的飛速發(fā)展，推動(dòng)工業(yè)的進(jìn)程。

［1］蘇遠(yuǎn)鋒.機(jī)械電子工程與人工智能關(guān)系的探討［J］.中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2016，1（12）：16.

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Analysis on the Effective Application of Artificial Intelligence Technology in Mechanical and Electronic Engineering

WANG Yu-fei，Hao Qing-long，LI Chun-feng，WANG Wen-long，ZHANG Tian-xu，WANG Qing-he
（Industrial Technology Center，Chengde Petroleum College，Chengde，Hebei 067000，China）

This paper mainly discusses the characteristics of mechanical and electrical engineering，emphasizes the role of information connection on the basis of traditional mechanical system energy connection and function connection，introduces the integration of artificial intelligence into the field of mechanical engineering，and points out that traditional machinery system transformation and development of the core，so as to achieve intelligent mechanical system.At the same time，it emphasizes the practical application effect of artificial intelligence technology in mechanical and electronic engineering,which has promoted the intelligent development of mechanical and electronic engineering in China.

mechanical and electronic engineering；artificial intelligence；technology；application

TP18

A

2095-980X（2017）02-0034-02

2017-02-03

王宇飛（1988-），男，碩士，主要研究方向：機(jī)械電子工程。